意法半導(dǎo)體發(fā)布高集成度超聲波發(fā)射器

2022 年 10 月 25日，中國 ——意法半導(dǎo)體推出了具有新功能的 64通道超聲波發(fā)射器，提升便攜式高性能工業(yè)醫(yī)療檢測儀器的影像質(zhì)量和便利性。

今天的便攜掃描儀的幾乎只有智能手機(jī)那么大，但圖像質(zhì)量卻媲美幾年前昂貴的大型高端影像掃描系統(tǒng)。意法半導(dǎo)體的STHVUP64超聲發(fā)射器驅(qū)動(dòng)檢測儀器的壓電式變送器(傳感器)，提高了成像靈活性，增加了波束數(shù)控創(chuàng)新技術(shù)，節(jié)省電路板空間，推動(dòng)工業(yè)醫(yī)療檢測儀器的輕量化發(fā)展趨勢。

STHVUP64 是一個(gè)64 個(gè)通道的超聲波發(fā)射器，為開發(fā)手持式無線掃描儀提供了一個(gè)高集成度解決方案。STHVUP64可以直接驅(qū)動(dòng)多達(dá)256 個(gè)探針元件，省去了發(fā)射器和探針之間通常需要的昂貴的高壓開關(guān)管，讓設(shè)計(jì)人員可以減少物料清單成本，利用掃描儀內(nèi)部節(jié)省出來的空間開發(fā)更多功能。

除了常見的3V電平輸出外，STHVUP64 還引入了新的 5V電平輸出功能，使影像質(zhì)量優(yōu)化變得更加靈活。STHVUP64的驅(qū)動(dòng)電流高達(dá) ±400mA，可以驅(qū)動(dòng)高速傳感器，實(shí)現(xiàn)多種成像模式。高驅(qū)動(dòng)電流還有助于實(shí)現(xiàn)最短 5ns 的脈沖持續(xù)時(shí)間，提高對傳感器的控制精度，最大限度地強(qiáng)化圖像細(xì)節(jié)。變送器支持連續(xù)波(CW)和脈沖波(PW)兩種模式，以便進(jìn)行各種類型檢測分析，包括腔體和液體流動(dòng)。

此外，波束數(shù)控技術(shù)可以增強(qiáng)對波束方向的控制，精準(zhǔn)度高于使用延遲電路的傳統(tǒng)模擬控制技術(shù)。通過在片上集成邏輯電路，發(fā)射器不再需要配套控制器芯片，例如，用于波束控制的FPGA，從而節(jié)省了PCB電路板面積，降低了布線復(fù)雜性，并繞過了FPGA設(shè)計(jì)難題。

新發(fā)射器還具有自偏置驅(qū)動(dòng)器架構(gòu)，無需使用片外電源去耦電容器，這有助于縮減電路板面積，降低物料清單成本 (BOM)。此外，新產(chǎn)品采用比同類產(chǎn)品更小的封裝，從而為設(shè)計(jì)人員開發(fā)更小的下一代產(chǎn)品提供更大的靈活性。

低功耗對于電池供電系統(tǒng)十分重要，STHVUP64不僅功耗低，而且功能豐富，能夠帶來很好的使用體驗(yàn)。片上存儲(chǔ)器可以保存?zhèn)鬏斈Ｊ?，高達(dá) 200MHz 的時(shí)鐘信號可以同步數(shù)據(jù)傳輸，最大限度降低傳輸抖動(dòng)，提高影像質(zhì)量。該芯片的通信端口還支持當(dāng)今最高系統(tǒng)時(shí)鐘信號頻率推薦使用的多個(gè)CMOS 信號標(biāo)準(zhǔn)。

芯片內(nèi)部保護(hù)功能包括噪聲阻斷、過熱保護(hù)、欠壓保護(hù)和循環(huán)電流保護(hù)。片上還有一個(gè)可以直接讀取中斷原因的診斷寄存器，以便在發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行調(diào)試。

該超聲波發(fā)射器采用意法半導(dǎo)體經(jīng)過市場檢驗(yàn)的 BCD8s-SOI制造技術(shù)，該技術(shù)支持在同一芯片上集成模擬（雙極晶體管）、數(shù)字 (CMOS) 和電源 (DMOS) 電路。新產(chǎn)品現(xiàn)已投產(chǎn)，采用 10mm x 10mm x 1.4mm的196焊球 FC-BGA196 封裝。